6.4. Технологическая подготовка производства

Технологическая подготовка производства (ТПП) является совокупностью мероприятий, обеспечивающих технологическую готовность производства, т.е. наличие на предприятии полных комплектов конструкторской и технологической документации и средств технологического оснащения, необходимых для осуществления заданного объема выпуска продукции с установленными технико-экономическими показателями,

Организация и управление технологической подготовкой производства (ТПП) основаны на использовании организационной модели ТПП, организационной структуры служб, организационных положений, должностных инструкций, установленных предприятием согласно с требованиями единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП). Она предусматривают рациональное распределение функций между службами ТПП, ликвидацию дублирующих связей и лишней информации, гибкость структуры, т.е. возможность ее быстрой перестройки при изменении задач и условий выполнения ТПП.

Задачи ТПП решают службы и цехи предприятия, а в сложных случаях подключают проектно-технологические институты и организации.

Основные работы и возможные исполнители ТПП на машиностроительном предприятии представлены в таблице 6.2.

Таблица 6.2 – Основные функции и исполнители ТПП

Работы	Исполнители
Отработка конструкции на технологичность в процессе ТПП	СГК, СГТ, СС
Определение межцеховых и внутрицеховых маршрутов	СГТ
Выбор заготовок, технологических баз, типовых технологических процессов	СГТ, СС
Определение последовательности и содержания технологических операций, состава средств технологического оснащения, средств механизации и автоматизации технологических процессов, средств транспортировки	СГТ, СС
Расчет и определение режимов обработки	СГТ
Разработка методик и технологических процессов измерения, испытания и контроля изготовления изделий	СГК, СГТ, СГМет, ОПС
Расчет материальных и трудовых нормативов	СГТ, ОТЗ
Оформление заказов и технических заданий на проектирование, изготовление и поставку средств технологического оснащения	СГТ
Оформление рабочей документации на технологические процессы	СГТ, СС
Проектирование средств технологического оснащения	СГТ, ОПС, СС
Изготовление и отладка средств технологического оснащения	ЦВП, ОПС
Сдача-прием технологических процессов и оснащения производственными цехами, складами, службой технического контроля	СГТ, ЦВП, ОПС, ПЦ, С, ОТК

СГК – служба главного конструктора , СГТ – служба главного технолога, СС – служба стандартизации, СГМет – служба главного металлурга, ОПС – организации и предприятия смежники, ОТЗ – отдел труда и заработной платы, ЦВП – цехи вспомогательных производств, ПЦ – производственные цехи, С – склады, ОТК – отдел технического контроля.

В зависимости от типа производства, сложности изделия, степени его новизны различают следующие системы организации технологической подготовки производства (ТПП): централизованную, децентрализованную, смешанную.

При централизованной системе комплекс работ по ТПП осуществляют специалисты общезаводского отдела главного технолога. Этот отдел на машиностроительном предприятии с серийным типом производства включает подразделения (бюро): разработки технологических процессов, организационного проектирования, проектирование специального технологического оснащения по группам в зависимости от вида работ (оснащение для литья, обработки резаньем, штампы и др.), трудовых и материальных нормативов, технической документации, планирования ТПП, подготовки и внедрения мероприятий по усовершенствованию технологических процессов, технологические лаборатории. Цеховым технологическим бюро поручают внедрение спроектированных технологических процессов, их корректировку в случае возникновения конструкторских и технологических изменений, контроль за соблюдением технологической дисциплины. Такую систему обычно используют в массовом и крупносерийном производстве.

Децентрализованная система характерна для единичного и мелкосерийного производства. Она предусматривает, что отдел главного технолога осуществляет общее методическое руководство, контрольные функции, выполняет работы по типизации технологических процессов, унификации оснащения, , а другие работы по технологической подготовке производства выполняют технологические бюро цехов.

Смешанная система является комбинацией централизованной и децентрализованной систем организации ТПП, ее используют чаще в серийном производстве. В этом случае новые технологические процессы и оснащение разрабатывают специалисты отдела главного технолога, а их внедрение, наладку, контроль за соблюдением технологической дисциплины и работы по технологической подготовке производства изделия, не принадлежащие к стабильной номенклатуре, осуществляют цеховые технологические бюро.

Технологическая подготовка производства отдельных изделий состоит из основных последовательно выполняемых этапов:

1. отработка конструкции изделия на технологичность;

2. разработка технологических процессов;

3. проектирование и изготовление технологического оснащения;

4. наладка и внедрение разработанных технологических процессов.

На стадии ТПП технологичность конструкции обеспечивается корректировкой документации, выявлением конструкторских решений, подлежащих изменения.

Далее разрабатываются межцеховые технологические маршруты (расцеховки) движения заготовок деталей, сборочных единиц в процессе изготовления изделия. При этом желательно минимизировать длину пути движения, придерживаясь принципа прямоточности. После расцеховки приступают к разработке технологических процессов.

Разрабатывают и используют различные виды технологических процессов: единичный (для изготовления или ремонта изделия одного наименования, типоразмера и выполнения независимо от типа производства), типовой (для изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками), групповой (для изготовления изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками).

Типовой технологический процесс разрабатывают на типового представителя, групповой – на комплексное (реальное или условное) изделие, которое имеет все конструктивные признаки изделий этой группы.

Групповая технология является базой для автоматизации серийного производства.

Глубина разработки технологических процессов, степень детализации их описания зависит от типа производства. В единичном производстве используют маршрутную опись технологического процесса, т.е. сокращенное описание всех технологических операций в маршрутной карте, в соответствие с последовательностью их выполнения без обозначения переходов и технологических режимов.

Маршрутные карты содержат перечень технологических операций с обозначением оборудования, технологического оснащения, разряда работы и нормы времени по каждой операции. Для серийного и массового производства разрабатывают технологический процесс с распределением не только на операции, но и на переходы.

Для единичных технологических процессов разрабатывают операционную карту, для типовых групповых технологических процессов – карту типовой групповой операции. Операционные карты содержат перечень переходов с указанием оборудования, необходимого для выполнения операций, режимов работы и технологического оснащения с каждым переходом, разряд работы, нормы времени по элементам и в целом по операции.

Технолог должен знать, как выбрать наиболее экономичный из множества возможных вариантов решения технологической задачи. Главным критерием выбора технологического процесса является минимальная себестоимость изделия.

Технологическая себестоимость изделия содержит переменные затраты – а (изменяются пропорционально изменению объема выпуска изделия) и условно постоянные затраты – b (не зависят от объема производства). К переменным затратам относят затраты на материалы, технологическое топливо и энергию, оплату труда основных работников, затраты на ремонт и содержание оборудования, амортизационные отчисления от стоимости универсального оборудования и универсальной оснастки и др.

При определении условно-постоянных затрат учитывают, в основном, затраты на амортизацию специального оборудования и оснастки, затраты на наладку др.

Технологическая себестоимость заданной программы выпуска продукции i-того варианта технологического процесса определяется по формуле:

Cm_i = a_i ∙N + b_i ,

где i – номер возможного варианта технологического процесса;

Cm_i – технологическая себестоимость выпуска продукции в количестве N единиц, согласно требованиям i-того варианта технологического процесса, грн;

N – программа выпуска продукции, шт. ед.;

a_i – переменные затраты в расчете на единицу продукции, грн./ед.;

b_i – условно-постоянные затраты по i-тому варианту технол. процесса, грн.

Проектирование и изготовление технологического оснащения включает установление необходимых коэффициентов оснащенности, определения номенклатуры специального и унифицированного оснащения, специального оборудования, проектирования и установления очередности изготовления оснащения, изготовления комплекса унифицированной оснастки и т.д.

Проектирование и изготовление специального технологического оснащения происходит комплектно на деталь и сборочную единицу, что дает возможность освоить новое изделие в производстве по сборочным единицам. Поэтому желательно, чтобы сначала было спроектировано, изготовлено и передано в цехи оснащение для наиболее сложных и трудоемких деталей, сборочных единиц.

Количество нестандартного технологического оснащения зависит от типа производства, технологичности конструкции изделия. Чем выше серийность производства, тем шире оно используется, т.к. при достижении определенной программы выпуска затраты окупаются за счет снижения себестоимости единицы изготавливаемой продукции.

Коэффициентом технического оснащения называют величину, равную отношению количества специального оснащения для изготовления определенного изделия к количеству наименований оригинальных деталей в этом изделии.

Годовые затраты на использование специального приспособления Р_сп определяются по формуле:

где В_сп – затраты на изготовление (приобретение) специального приспособления, грн; Т – срок службы приспособления (или срок пребывания изделия в производстве), годы; К_экс – коэффициент годовых затрат на эксплуатацию специального приспособления.

Использование специального приспособления будет экономично целесообразным, если годовая экономия от его использования будет превышать необходимые затраты Р_сп .

Наладка и внедрение разработанных технологических процессов происходит в технологических лабораториях, экспериментальном цехе и непосредственно в производственных цехах предприятия.

Затем проверяют:

• технологичность деталей, сборочных единиц, деталей;

• рациональность изготовления и использования оснащения;

• по результатам проверки в случае необходимости корректируют конструкторскую и технологическую документацию.

В условиях серийного и массового производства эти работы ведут сначала при изготовлении исследовательского образца, установочной серии.

Сдача-прием технологических процессов, оснащения осуществляется официально утвержденной группой специалистов заинтересованных сторон (разработчиков, заказчиков). Факт внедрения оформляют документально подписанием специального акта, после чего цех, в котором происходит спроектированный технологический процесс, должен обеспечить соблюдение технологической дисциплины.